在電子制作時(shí)，經(jīng)常涉及到需要控制蜂鳴器,、繼電器,、電機(jī)等元件，發(fā)現(xiàn)晶體管負(fù)載的不同接法,，效果差別很大,，有的接法甚至?xí)?dǎo)致電路工作不可靠，下面將我的經(jīng)驗(yàn)介紹給大家供討論,。
晶體管（又稱三極管）可分為NPN 型和PNP 型，目前常用的NPN 型三極管有8050,、9013,、2N5551 等，PNP 型三極管有8550,、9012,、2N5401 等。
1,、常見負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路
圖1 是NPN 型,、PNP 型晶體管驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載的典型電路。要求使負(fù)載上得到最大的功率,，晶體管上消耗最小的功率,。
圖1 NPN 型、PNP 型晶體管驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載的典型電路
2,、驅(qū)動(dòng)電路及元件選擇
使用晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載主要利用晶體管的開關(guān)特性,，也就是通過控制晶體管在飽和區(qū)和截止區(qū)之間切換來控制負(fù)載的接通和關(guān)閉。那么有的電子愛好者會(huì)問：
什么時(shí)候選擇NPN 型晶體管驅(qū)動(dòng)電路,？什么時(shí)候選擇PNP 型晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載,？對(duì)于相同類型的晶體管，該如何選擇晶體管的具體型號(hào),？基極電阻應(yīng)該如何選?。肯旅鎸?duì)這些問題作一下簡(jiǎn)要說明,。
2.1. 負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的選擇
選用NPN 型,、還是PNP 型晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載，要看設(shè)計(jì)者的要求,。如圖1（a）,、（c）、（e）是使用NPN 型晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路,，高電平“1”可以控制晶體管導(dǎo)通（負(fù)載通電）,、低電平“0”使晶體管截止（負(fù)載斷電）,。而圖1（b）、（d）,、（f）是使用PNP 型晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路,，導(dǎo)通條件剛好相反。
2.2. 晶體管型號(hào)的選擇
NPN 型晶體管8050,、9013,、2N5551 的集電極最大電流分別為1500mA、500mA,、600mA,，PNP 型晶體管8550、9012,、2N5401 的集電極最大電流分別為1500mA,、500mA、500mA,。驅(qū)動(dòng)蜂鳴器,、繼電器、電機(jī)等負(fù)載,，主要看晶體管集電極電流是否能滿足負(fù)載要求,。
2.3. 基極電阻的選擇
如圖2 所示是NPN 型晶體管2N5551 的特性曲線，最下方選中的曲線對(duì)應(yīng)Ib=1mA,，最上方的曲線對(duì)應(yīng)Ib=5mA,。
圖2 NPN 型晶體管2N5551 的特性曲線
由圖2 中可以看出，基極電流Ib 越大,，對(duì)應(yīng)的集電極電流Ic 越大,。我們?nèi)绻Ｍ?fù)載上得到大的電流，那么基極電流就需要盡可能的大,。圖1 所示的各種驅(qū)動(dòng)電路中,，我們經(jīng)常取基極電阻約1k，對(duì)應(yīng)的基極電流約為4~5mA,，集電極電流能滿足負(fù)載要求,。
3、Multisim仿真
初學(xué)者使用晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí),，有時(shí)會(huì)錯(cuò)誤地把負(fù)載接在晶體管發(fā)射極一端,，如圖3（b）所示，這樣做負(fù)載上得到的功率會(huì)比較小,。我們可以通過仿真來分析,。
圖3
為了說明晶體管負(fù)載的不同接法對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的影響，我們借助Multisim 10 仿真軟件分析負(fù)載電阻為100,、1k,、10k 情況下圖3（a）,、（b）中電路的各個(gè)參數(shù)，得到的仿真結(jié)果如表1 和表2 所示,。
表1 負(fù)載接NPN型晶體管集電極
表2 負(fù)載接NPN型晶體管發(fā)射極
從表1 和表2 中可以看出,，如圖3（a）所示負(fù)載接晶體管集電極的驅(qū)動(dòng)電路，負(fù)載上得到的電壓Ur 接近電源電壓,、得到的功率Pr 較大,。如圖3（b）所示負(fù)載接晶體管發(fā)射極的驅(qū)動(dòng)電路，由于晶體管導(dǎo)通需要滿足Ube》0.7V 條件,，所以負(fù)載上得到的電壓要比偏置電壓低0.7V,，最大約為4.3V，結(jié)果導(dǎo)致負(fù)載上得到的功率較小,。
同樣,，對(duì)于PNP 型晶體管，負(fù)載接晶體管集電極一端時(shí)負(fù)載上得到的功率也較大,。
4、硬件實(shí)驗(yàn)
我們制作了晶體管的測(cè)試電路板,，分別對(duì)NPN 型晶體管2N5551,、PNP 型晶體管2N5401 驅(qū)動(dòng)電路中相同負(fù)載的不同接法做了實(shí)物測(cè)試。圖4（a）是晶體管測(cè)試電路板的原理圖,，將圖4（a）左邊J1 的1,、2 引腳短接，可以測(cè)試NPN 型晶體管負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路,；將J1的2,、3引腳短接，可以測(cè)試PNP型晶體管負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路,。
圖4（a）是晶體管測(cè)試電路板的原理圖
圖4（b）是晶體管測(cè)試電路的實(shí)物連接圖
圖4（b）是晶體管測(cè)試電路的實(shí)物連接圖,，左側(cè)的電流表顯示電路的基極電流Ib，中間的電流表顯示集電極電流Ic 或發(fā)射極電流Ie,，右側(cè)電壓表顯示晶體管集電極和發(fā)射極之間電壓Uce,。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表3 所示。
表3 （測(cè)試條件Vcc=5.04V）
從表3 可以看出,，在負(fù)載相同情況下,，無論選用NPN 型晶體管或PNP 型晶體管，負(fù)載接在晶體管集電極端時(shí)負(fù)載上得到的電壓較大,、得到的功率也較多,，晶體管壓降小。
5,、結(jié)論
通過Multsim 軟件仿真和硬件實(shí)物測(cè)試,，我們得出如下結(jié)論：在使用晶體管作開關(guān)驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí),，為了使負(fù)載上得到較大的功率，應(yīng)該將負(fù)載接在三極管的集電極使用,，通過基極的電流要0.1 倍的負(fù)載電流或更大,。